KR100849795B1 - 전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로 - Google Patents

전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전류 평형 회로를 기판에 형성시 인버터로부터의 입력 전원을 점퍼 또는 비아의 사용없이 직접 전달할 수 있는 전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로에 관한 것이다.
본 발명은 인버터로부터의 교류 전원을 입력받는 제1 입력단자를 포함하는 복수의 입력단자를 가지며, 상기 복수의 입력단자는 적어도 하나의 열로 형성되는 입력부와, 상기 제1 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수의 입력단자 중 상기 제1 입력단자와 인접한 입력단자에 전달하는 제1 전달단자와, 상기 복수의 입력단자 중 서로 인접한 둘의 전후단 입력단자 사이에 각각 전기적으로 연결되어, 상기 전단 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 후단 입력단자에 전달하는 복수의 전달 단자를 갖는 전달부와, 상기 각 입력 단자로부터 상기 교류 전원을 각각 전달받아 상기 교류 전원의 전류 평형을 유지하는 복수의 전류 평형부와, 상기 전류 평형부로부터의 교류 전원을 각 램프에 전달하는 복수의 출력 단자를 갖는 출력부를 포함한다.
Figure R1020070029202
전류 평형 회로(Current Balancing Circuit), 트랜스포머(Transformer), 진 발런스 (Jin Balance)

Description

전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로{CURRENT BALANCING CIRCUIT WHICH CAN BE EASY ELECTRICAL CONNECTING}
도 1a는 일반적인 LCD 백라이트 회로도.
도 1b는 종래의 전류 평형 회로가 기판에 형성된 일예를 나타내는 도면.
도 1c는 종래의 전류 평형 회로가 기판에 형성된 다른 예를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 전류 평형 트랜스포머를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 전류 평형 회로도.
도 4의 (a)는 본 발명의 전류 평형 트랜스포머를 나타내는 평면도.
도 4의 (b)는 본 발명의 전류 평형 트랜스포머의 부분 확대 투시도.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
100...인버터 200...전류 평형 회로
300...램프 210...제1 전류 평형부
220...제2 전류 평형부 2N0...제N 전류 평형부
211...제1 1차 코일 212...제1 2차 코일
221...제2 1차 코일 222...제2 2차 코일
2N1...제N 1차 코일 2N2...제N 2차 코일
i1...제1 입력단자 i2...제2 입력단자
iN...제N 입력단자 o1...제1 출력단자
o2...제2 출력단자 oN...제N 출력단자
t1...제1 전달단자 t2...제2 전달단자
tN...제N 전달단자
본 발명은 전류 평형 회로에 관한 것으로 보다 상세하게는 전류 평형 회로를 기판에 형성시 인버터로부터의 입력 전원을 점퍼 또는 비아의 사용없이 직접 전달할 수 있는 전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로에 관한 것이다.
최근들어, 가볍고 얇은 제품의 선호에 따라 LCD TV 또는 LCD 모니터 등과 같은 LCD(Liquid Crystal Display) 제품이 각광받고 있으며, 이러한 LCD 제품에는 LCD 판넬(Panel)에 광을 제공하는 LCD 백라이트 회로가 필수적으로 채용된다.
도 1a는 일반적인 LCD 백라이트 회로를 나타내는 회로도이다.
도 1a를 참조하면, 일반적인 LCD 백라이트 회로는 교류전원을 공급하는 인버터(10)와 인버터(10)로부터 상기 교류전원을 공급받아 광을 방출하는 복수의 램프(30)와, 인버터(10)로부터의 상기 교류전원을 복수의 램프(30)에 각각 전달하고, 램프(30)에 유입되는 전류의 평형을 제어하는 전류 평형 회로(20)를 포함한다.
전류 평형 회로(20)는 인버터(10)로부터 교류전원을 전달받아(in) 램프(30)에 전달하는(out) 1차 코일(21a)와 1차 코일(21a)와 상호 전자기 유도작용하여 램프(30)에 전달되는 전류를 제어하는 2차 코일(21b)를 각각 포함하는 복수의 전류 평형 트랜스포머(21, 22, 2N-1, 2N)으로 이루어진다.
상술한 전류 평형 회로(20)는 기판에 형성될 수 있다.
도 1b는 종래의 전류 평형 회로가 기판에 형성된 일예를 나타내는 도면이다.
도 1b를 참조하면, 종래의 전류 평형 회로(20)는 기판(B)상에 복수의 전류 평형 트랜스포머(21, 22)가 위치하고, 인버터(미도시)로부터 전달되는 교류전원은 입력단자(in)를 통해 각 전류 평형 트랜스포머(21, 22)에 전달되고, 전류 평형 트랜스포머(21, 22)는 램프(미도시)에 상기 교류전원을 출력단자(out)를 통해 전달한다. 이때, 상기 교류전원을 전달받는 입력단자(in)는 각 전류 평형 트랜스포머(21, 22)에 상기 교류전원을 전달하기 위해 기판(B)에 형성된 비아홀(Via Hole)을 통하여 서로 연결된다. 이에 따라, 기판(B)은 적어도 양면이상의 PCB(Printed Circuit Board)가 사용된다.
도 1c는 종래의 전류 평형 회로가 기판에 형성된 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 1c를 참조하면, 종래의 전류 평형 회로(20)는 마찬가지로 기판(B)에 형성되고, 전류 평형 트랜스포머(21, 22)에 인버터(미도시)로부터의 교류 전원을 전달 하는 입력 단자(in)는 점퍼(j)를 통하여 서로 연결된다.
도 2는 종래의 전류 평형 트랜스포머를 나타내는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 전류 평형 회로(20)에 채용되는 전류 평형 트랜스포머는 보빈(B)을 포함한다. 보빈(B)의 중앙 일측에는 1차 코일이 권선되는 영역(C1)이 형성되고, 중앙 타측에는 2차 코일이 권선되는 영역(C2)가 형성된다. 더하여, 보빈(B)의 1차 코일 권선 영역(C1)측에는 입력단자(in)과 출력단자(out)이 형성된다. 종래의 전류 평형 회로(20)에는 복수의 전류 평형 트랜스포머가 채용되며, 상술한 전류 평형 트랜스포머는 인버터(미도시)로부터의 교류전원을 입력단자(in)을 통해 입력받는다.
상술한 바와 같이 복수의 전류 평형 트랜스포머는 인버터로부터 입력단자를 통해 교류전원을 전달받기 때문에 기판에 형성될 시에 비아홀 또는 점퍼를 사용하여 각 입력단자를 연결하여야 한다. 이에 따라, 비아홀을 이용할 시에 기판에 비아홀을 가공하고 양면 PCB를 이용하여, 제품 비용이 상승하고 상기 교류전원의 고압에 따른 패턴간의 전기적인 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 점퍼를 사용할 시에 또한 점퍼 수만큼 제품 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 전류 평형 회로를 기판에 형성시 인버터로부터의 입력 전원을 점퍼 또는 비아의 사용없이 직접 전달할 수 있는 전기적 연결이 용이한 전류 평형 회로를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전류 평형 회로는 인버터로부터의 교류 전원을 입력받는 제1 입력단자를 포함하는 복수의 입력단자를 가지며, 상기 복수의 입력단자는 적어도 하나의 열로 형성되는 입력부와, 상기 제1 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수의 입력단자 중 상기 제1 입력단자와 인접한 입력단자에 전달하는 제1 전달단자와, 상기 복수의 입력단자 중 서로 인접한 둘의 전후단 입력단자 사이에 각각 전기적으로 연결되어, 상기 전단 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 후단 입력단자에 전달하는 복수의 전달 단자를 갖는 전달부와, 상기 각 입력 단자로부터 상기 교류 전원을 각각 전달받아 상기 교류 전원의 전류 평형을 유지하는 복수의 전류 평형부와, 상기 전류 평형부로부터의 교류 전원을 각 램프에 전달하는 복수의 출력 단자를 갖는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 복수의 전류 평형부 각각은 상기 교류전원을 상기 램프에 전달하는 1차 코일과, 상기 1차 코일과 전자기적으로 결합하여 상기 램프에 유입되는 전류의 평형을 유지하는 2차 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 1차 코일 및 상기 2차 코일은 서로 전자기적으로 결합되는 하나의 트랜스포머로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 트랜스포머는 일정 길이를 가지며, 길이 방향으로 형성된 일측과 타측을 갖는 보빈몸체와, 상기 보빈몸체의 일측 및 타측에 형성된 단자부를 포함할 수 있고, 상기 보빈몸체의 일측 외주면에는 상기 1차 코일이 권선되고 상기 보빈몸체의 타측 외주면에는 상기 2차 코일이 권선될 수 있으며, 상기 보빈 몸체의 일측 단자부는 상기 입력단자, 출력단자 및 전달 단자가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 입력단자는 상기 단자부의 내부를 통해 상기 전달단자와 전기적으로 연결될 수 있고, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 입력단자는 상기 단자부의 바닥면을 통해 상기 전달단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 전류 평형 회로를 나타내는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 전류 평형 회로(200)는 전기적으로 인버터(100)와 램프(300) 사이에 위치하게 된다.
전류 평형 회로(200)는 복수의 전류 평형부(210, 220, 2N0)가 서로 직렬로 연결되어 있고, 복수의 전류 평형부(210, 220, 2N0)는 각각 1차 코일(211, 221, 2N1) 및 2차 코일(212, 222, 2N2)을 갖는다.
즉, 제1 전류 평형부(210)는 제1 1차 코일(211) 및 제1 2차 코일(212)를 갖 고, 제2 전류 평형부(220)는 제2 1차 코일(221) 및 제2 2차 코일(222)를 가지며, 제N 전류 평형부(2N0)는 제N 1차 코일(2N1) 및 제N 2차 코일(2N2)를 가진다.
상술한 1차 코일(211, 221, 2N1) 및 2차 코일(221, 222, 2N2)은 서로 전자기적으로 결합하며, 2차 코일(221, 222, 2N2)는 서로 공통 루프를 형성한다. 이에 따라, 1차 코일(211, 221, 2N1)은 인버터(100)로부터의 교류 전원을 램프(300)에 각각 전달하고, 2차 코일(221, 222, 2N2)는 램프(300)에 유입되는 전류의 평형을 유지한다.
상술한 바와 같이, 전류 평형 회로(200)는 복수의 전류 평형부(210, 220, 2N0)가 직렬로 연결되어 있고, 복수의 전류 평형부(210, 220, 2N0) 각각은 복수의 입력단자(i1, i2,iN), 복수의 출력단자(o1, o2, oN) 및 복수의 전달단자(t1, t2, tN)와 전기적으로 연결된다.
즉, 제1 입력단자(i1)는 제1 전류 평형부(210)의 제1 1차 코일(211)의 일단과 전기적으로 연결되고, 인버터(100)와 전기적으로 연결되어 제1 1차 코일(211)에 인버터(100)로부터의 교류 전원을 전달한다. 제1 출력단자(o1)은 제1 1차 코일(211)의 타단과 전기적으로 연결되고, 램프(300)와 전기적으로 연결되어 램프(300)에 상기 교류 전원을 전달한다.
상술한 바와 같이, 제1 입력단자(i1)은 제1 전류 평형부(210)의 제1 1차 코일(211)의 일단과 전기적으로 연결되고, 마찬가지로 제2 입력단자(i2)는 제2 전류 평형부(220)의 제2 1차 코일(221)의 일단과 전기적으로 연결되며, 제N 입력단자(iN)는 제N 전류 평형부(2N0)의 제N 1차 코일(2N1)의 일단과 전기적으로 연결된 다.
마찬가지로, 제1 출력단자(o1)은 제1 전류 평형부(210)의 제1 1차 코일(211)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제2 출력단자(o2)는 제2 전류 평형부(220)의 제2 1차 코일(221)의 타단과 전기적으로 연결되며, 제N 출력단자(oN)는 제N 전류 평형부(2N0)의 제N 1차 코일(2N1)의 타단과 전기적으로 연결된다.
한편, 복수의 전달단자(t1, t2, tN)는 복수의 입력단자(i1, i2, iN) 중 인접한 둘의 입력단자 사이에 각각 전기적으로 위치한다.
즉, 제1 전달단자(t1)의 일단은 제1 입력단자(i1)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제1 전달단자(t1)의 타단은 제2 입력단자(i2)의 일단과 전기적으로 연결된다. 마찬가지로, 제2 전달단자(t2)의 일단은 제2 입력단자(i2)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제2 전달단자(t2)의 타단은 이후의 입력단자의 일단과 전기적으로 연결된다. 또한, 제N 전달단자(tN)의 일단은 제N 입력단자(iN)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제N 전달단자(tN)의 타단은 이후의 입력단자의 일단과 전기적으로 연결된다.
상술한 바와 같이, 제1 입력단자(i1)는 인버터(100)로부터의 교류전원을 제1 전류 평형부(210)의 제1 1차 코일(211)에 전달하고, 또한 상기 교류전원을 제1 전달단자(t1)에 전달한다. 제1 전달단자(t1)은 상기 교류전원을 제2 입력단자(i2)에 전달하고, 제2 입력단자(i2)는 상기 교류전원을 제2 1차 코일(221)에 전달하고 또한 상기 교류전원을 이후에 연결된 전달단자에 전달한다.
이에 따라, 복수의 입력단자(i1, i2, iN)가 복수의 전달단자(t1, t2, tN)을 통해 서로 연결되므로 기판에 전류 평형 회로가 형성시에 별도의 점퍼(jumper) 또는 양편 PCB에 형성된 비아홀을 사용하지 않을 수 있다.
한편, 상술한 복수의 전류 평형부(210, 220, 2N0)의 각 1차 코일(211, 221, 2N1) 및 2차 코일(212, 222, 2N2)은 각 1차 코일 및 2차 코일이 서로 전자기적으로 결합되어 하나의 트랜스포머로 구성될 수 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 전류 평형 트랜스포머를 나타내는 평면도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 전류 평형 회로(200)의 각 전류 평형부(210, 220, 2N0)는 전류 평형 트랜스포머로 구성될 수 있다. 상술한 전류 평형 트랜스포머의 구성을 살펴보면, 전류 평형 트랜스포머는 일측과 타측을 갖는 일정한 길이로 구성된 보빈 몸체(B)와, 보빈 몸체(B)의 일측 및 타측에 보빈 몸체(B)와 결합된 단자부(IO1, IO2)를 구비한다.
보빈 몸체(B)의 외주면 일측과 타측에는 각각 권선영역(C1, C2)이 형성되고, 각 권선영역(C1, C2)에는 도 3에 도시된 바와 같은 1차 코일 및 2차 코일이 권선된다.
즉, 제1 권선영역(C1)에는 1차 코일이 권선될 수 있고, 제2 권선영역(C2)에는 2차 코일이 권선될 수 있다. 또한, 제1 권선영역(C1)과 제2 권선영역(C2)는 격벽에 의해 분리되어 상기 1차 코일과 상기 2차 코일이 직접 전자기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 1차 코일과 상기 2차 코일은 상호 전자기 유도현상에 의해 전자기적으로 간접 연결되어, 상기 1차 코일은 상기 교류전원을 상기 램프 에 전달하고, 상기 2차 코일은 상기 램프에 유입되는 전류의 평형을 유지할 수 있다.
한편, 단자부(IO1, IO2)는 보빈 몸체(B)의 일측과 타측에 결합될 수 있으며, 하나의 금형으로 보빈 몸체(B)와 하나의 제품으로 제작될 수 있다. 제1 단자부(IO1)는 보빈 몸체(B)의 일측에 형성되어 제1 권선영역(C1)에 권선된 상기 1차 코일과 전기적인 연결을 제공할 수 있고, 제2 단자부(IO2)는 보빈 몸체(B)의 타측에 형성되어 제2 권선영역(C2)에 권선된 상기 2차 코일과 전기적인 연결을 제공할 수 있다. 즉, 제1 단자부(IO1)에는 입력단자(i), 출력단자(o) 및 전달단자(t)가 각각 형성되어, 상기 입력단자 및 출력단자와 1차 코일간의 전기적인 연결을 제공할 수 있고, 또한 입력단자와 전달단자간의 전기적인 연결을 제공할 수 있다. 더하여, 제2 단자부(IO2)에는 상기 복수의 2차 코일간의 루프(loop)를 이룰 수 있는 연결단자가 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 단자부(IO1)에 형성된 입력단자(i)와 전달단자(t)는 서로 전기적으로 연결되며 이는 도 4의 (b)를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4의 (b)는 본 발명의 전류 평형 트랜스포머의 부분 확대 투시도이다.
도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 전류 평형 트랜스포머는 보빈 몸체(B)의 제1 권선영역(C1)에 가까운 상기 일측에 제1 단자부(IO1)가 결합되고, 제1 단자부(IO1)에는 입력단자(i), 출력단자(o) 및 전달단자(t)가 형성된다.
본 발명의 전류 평형 트랜스포머가 기판상에 형성되고, 복수의 전류 평형 트랜스포머가 전기적으로 연결되어 전류 평형 회로를 이루는 것을 고려하면, 제1 단자부(IO1)에 형성된 출력단자(o)는 입력단자(i)와 전달단자(t) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 입력단자(i)는 상기 인버터로부터의 교류 전원을 입력받기 위해 상기 인버터에 가까운 측에 형성될 수 있다.
입력단자(i)와 전달단자(t)는 서로 전기적으로 연결되며 제1 단자부(IO1)의 내부를 통해 연결될 수 도 있고, 제1 단자부(IO1)의 바닥면을 통해 연결될 수 도 있다. 이때, 입력단자(i) 및 전달단자(t)와 출력단자(o)간은 전기적인 절연을 만족할 수 있는 사전에 설정된 절연거리로 이격될 수 있다.
더하여, 입력단자(i), 출력단자(o) 및 전달단자(t)는 제1 단자부(IO1)에 복수로 형성되어, 상기 전기적인 연결을 강화할 수 있고 상기 전류 평형 트랜스포머가 상기 기판상에 고정되는 것을 강화할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바에 따르면, 입력단자(i), 출력단자(o) 및 전달단자(t)는 모두 보빈 몸체(B)의 길이방향으로 제1 단자부(IO1)에 형성될 수 있지만, 이에 한정하지 않고, 제1 단자부(IO1)의 상면과 하면을 제외한 전후좌우면 중 보빈 몸체(B)에 결합된 면을 제외한 3면에 각각 형성될 수 도 있다. 이때, 입력단자(i)와 전달단자(t)는 이후 전류 평형 트랜스포머간의 전기적인 연결을 고려하여 서로 반대방향의 면에 각각 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 전류 평형 회로를 기판에 형성시 인버터로부터의 입력 전원을 점퍼 또는 비아의 사용없이 복수의 전류 평형 트랜스포머에 직접 전달할 수 있어서 제작 비용을 절감할 수 있고, 전기적인 연결이 용이한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 인버터로부터의 교류 전원을 입력받는 제1 입력단자를 포함하는 복수의 입력단자를 가지며, 상기 복수의 입력단자는 적어도 하나의 열로 형성되는 입력부;
    상기 제1 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수의 입력단자 중 상기 제1 입력단자와 인접한 입력단자에 전달하는 제1 전달단자와, 상기 복수의 입력단자 중 서로 인접한 둘의 전후단 입력단자 사이에 각각 전기적으로 연결되어, 상기 전단 입력단자로부터의 상기 교류 전원을 상기 후단 입력단자에 전달하는 복수의 전달 단자를 갖는 전달부;
    상기 각 입력 단자로부터 상기 교류 전원을 각각 전달받아 상기 교류 전원의 전류 평형을 유지하는 복수의 전류 평형부; 및
    상기 전류 평형부로부터의 교류 전원을 각 램프에 전달하는 복수의 출력 단자를 갖는 출력부를 포함하고,
    상기 복수의 전류 평형부 각각은 트랜스포머로 구성되며,
    상기 트랜스포머는 각각
    일정 길이를 가지며, 길이 방향으로 형성된 일측과 타측을 갖는 보빈몸체; 및
    상기 보빈몸체의 일측 및 타측에 형성된 단자부를 포함하고,
    상기 보빈 몸체의 일측 단자부는 상기 입력단자, 출력단자 및 전달 단자가 순차적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전류 평형 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랜스포머는
    상기 보빈몸체의 일측 외주면에 권선되어 상기 교류전원을 상기 램프에 전달하는 1차 코일; 및
    상기 보빈몸체의 타측 외주면에 권선되어 상기 1차 코일과 전자기적으로 결합하여 상기 램프에 유입되는 전류의 평형을 유지하는 2차 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 평형 회로.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력단자는 상기 일측 단자부의 내부를 통해 상기 전달단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전류 평형 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 입력단자는 상기 일측 단자부의 바닥면을 통해 상기 전달단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전류 평형 회로.
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